Question

【題目】CRISPR/Cas系統(tǒng)是一種原核生物的免疫系統(tǒng)，用來抵抗外源遺傳物質的入侵，當細菌遭受病毒或者外源質粒入侵時，會產(chǎn)生相應的“記憶”，從而可以抵抗它們的再次入侵。CRISPR/Cas系統(tǒng)作用機理如圖一所示，圖一中的CRISPR位點結構如圖二所示，過程③作用如圖三所示。請據(jù)圖回答問題：

（1）圖一中，新CRISPR序列中a間隔區(qū)的來源是______，圖二中CRISPR序列上游的前導區(qū)中含有______，以保證CRISPR序列轉錄的正常進行。

（2）圖一中，過程①需要______酶的參與，過程②需要的原料有______。

（3）圖三中，向導RNA上的識別序列存在于______（填“tracrRNA”或“crRNA”）上。若α鏈剪切點附近序列為……TCCACAATC……，則向導RNA相應的識別序列為______。由此推測，tracrRNA、crRNA和Cas9蛋白組裝的系統(tǒng)類似于基因工程中的______酶。

（4）原核生物通過CRISPR/Cas系統(tǒng)抵抗外源遺傳物質的入侵類似哺乳動物的______（填“初次”或“二次”）免疫。

（5）一對名為露露和娜娜的基因編輯嬰兒于2018年11月在中國健康誕生。這對雙胞胎的一個CCR5基因經(jīng)過CRISPR/Cas9敲除，使她們出生后即能天然抵抗艾滋病。這是世界首例免疫艾滋病的基因嬰兒，也意味著中國在基因編輯技術用于疾病預防領域實現(xiàn)歷史性突破。但這項研究也引起了爭議，下列屬于該項研究爭議的有______（多選）。

A．倫理上的擔憂

B．CRISPR/Cas9基因編輯技術存在潛在脫靶效應

C．CRISPR/Cas9基因編輯技術敲除CCR5基因后對其他基因的表達有可能存在影響

Answer 1

【答案】（被細菌整合的）外源DNA序列 啟動子 限制酶和DNA連接 核糖核苷酸和氨基酸 crRNA ……UCCACAAUC…… 限制 二次 ABC

【解析】

①是入侵的外源DNA序列與細菌自身的DNA重組過程，②是重組DNA的表達過程。

對于人等哺乳動物，當病原體入侵時，機體會通過免疫細胞的識別處理后，產(chǎn)生相應的記憶細胞和效應細胞，當病原體再次入侵時，記憶細胞可以迅速識別病原體，反應更快。

（1）圖一中，新CRISPR序列中a間隔區(qū)的來源是（被細菌整合的）外源DNA序列；圖二中CRISPR序列上游的前導區(qū)（非編碼區(qū)）中含有啟動子（RNA聚合酶結合的位點），以保證CRISPR序列轉錄的正常進行。

（2）圖一中，過程①是入侵的外源DNA序列與細菌自身的DNA重組過程，需要限制酶和DNA連接酶參與；過程②是重組DNA的表達過程，需要核糖核苷酸和氨基酸做原料，分別完成轉錄和翻譯過程。

（3）圖三中，向導RNA上的識別序列存在于crRNA上。若α鏈剪切點附近序列為……TCCACAATC……，根據(jù)堿基互補原則，向導RNA相應的識別序列為……UCCACAAUC……；由此推測，tracrRNA、crRNA和Cas9蛋白組裝的系統(tǒng)類似于基因工程中的限制酶。

（4）由圖1可以看出，原核生物通過CRISPR/Cas系統(tǒng)抵抗外源遺傳物質的入侵類似哺乳動物的二次免疫過程。

（5）一對名為露露和娜娜的基因編輯嬰兒是世界首例免疫艾滋病的基因嬰兒，也意味著中國在基因編輯技術用于疾病預防領域實現(xiàn)歷史性突破。但這項研究也引起了爭議，具體表現(xiàn)在：倫理上的擔憂；CRISPR/Cas9基因編輯技術存在潛在脫靶效應；CRISPR/Cas9基因編輯技術敲除CCR5基因后對其他基因的表達有可能存在影響。故選：ABC。